Les dommages causés aux plantes par la concurrence des mauvaises herbes et d'autres ravageurs, notamment les virus, les bactéries, les champignons et les insectes, nuisent considérablement à leur productivité et peuvent, dans certains cas, détruire totalement une culture.Aujourd'hui, des rendements agricoles fiables sont obtenus en utilisant des variétés résistantes aux maladies, des pratiques de lutte biologique et en appliquant des pesticides pour lutter contre les maladies des plantes, les insectes, les mauvaises herbes et autres ravageurs.En 1983, 1,3 milliard de dollars ont été dépensés en pesticides (hors herbicides) pour protéger et limiter les dommages causés aux cultures par les maladies des plantes, les nématodes et les insectes.Les pertes potentielles de récolte en l’absence d’utilisation de pesticides dépassent largement cette valeur.
Depuis environ 100 ans, la sélection pour la résistance aux maladies constitue un élément important de la productivité agricole mondiale.Mais les succès obtenus grâce à la sélection végétale sont en grande partie empiriques et peuvent être éphémères.Autrement dit, en raison du manque d’informations de base sur la fonction des gènes de résistance, les études sont souvent aléatoires plutôt que spécifiquement ciblées.En outre, les résultats peuvent être de courte durée en raison de la nature changeante des agents pathogènes et autres ravageurs à mesure que de nouvelles informations génétiques sont introduites dans des systèmes agroécologiques complexes.
Un excellent exemple de l’effet du changement génétique est le caractère stérile du pollen introduit dans la plupart des principales variétés de maïs pour faciliter la production de semences hybrides.Les plantes contenant le cytoplasme Texas (T) transfèrent ce trait mâle stérile via le cytoplasme ;elle est associée à un type particulier de mitochondrie.Inconnues des sélectionneurs, ces mitochondries étaient également vulnérables à une toxine produite par le champignon pathogène.HelminthosporiumMaydis.Le résultat fut l’épidémie de brûlure des feuilles du maïs en Amérique du Nord à l’été 1970.
Les méthodes utilisées pour la découverte de pesticides chimiques ont également été largement empiriques.Avec peu ou pas d'informations préalables sur le mode d'action, les produits chimiques sont testés pour sélectionner ceux qui tuent l'insecte, le champignon ou la mauvaise herbe cible mais ne nuisent pas aux plantes cultivées ou à l'environnement.
Les approches empiriques ont produit d'énormes succès dans la lutte contre certains ravageurs, en particulier les mauvaises herbes, les maladies fongiques et les insectes, mais la lutte est continue, car les modifications génétiques de ces ravageurs peuvent souvent restaurer leur virulence sur une variété végétale résistante ou rendre le ravageur résistant à un pesticide. .Ce qui manque dans ce cycle apparemment sans fin de sensibilité et de résistance, c’est une compréhension claire des organismes et des plantes qu’ils attaquent.À mesure que les connaissances sur les ravageurs – leur génétique, leur biochimie et leur physiologie, leurs hôtes et leurs interactions – s’accroissent, des mesures de lutte antiparasitaire mieux ciblées et plus efficaces seront conçues.
Ce chapitre identifie plusieurs approches de recherche visant à mieux comprendre les mécanismes biologiques fondamentaux qui pourraient être exploités pour contrôler les pathogènes des plantes et les insectes.La biologie moléculaire offre de nouvelles techniques pour isoler et étudier l'action des gènes.L'existence de plantes hôtes sensibles et résistantes et d'agents pathogènes virulents et avirulents peut être exploitée pour identifier et isoler les gènes qui contrôlent les interactions entre l'hôte et l'agent pathogène.L'étude de la structure fine de ces gènes peut conduire à des indices sur les interactions biochimiques qui se produisent entre les deux organismes et sur la régulation de ces gènes chez l'agent pathogène et dans les tissus de la plante.Il devrait être possible à l'avenir d'améliorer les méthodes et les opportunités de transfert de caractères de résistance souhaitables dans les plantes cultivées et, inversement, de créer des agents pathogènes qui seront virulents contre des mauvaises herbes ou des arthropodes nuisibles sélectionnés.Une meilleure compréhension de la neurobiologie des insectes ainsi que de la chimie et de l'action des substances modulatrices, telles que les hormones endocriniennes qui régulent la métamorphose, la diapause et la reproduction, ouvrira de nouvelles voies pour lutter contre les insectes nuisibles en perturbant leur physiologie et leur comportement à des étapes critiques de leur cycle de vie. .
Heure de publication : 14 avril 2021